(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽内に配置された細長の複数のカソード電極と、
細長形状であり、各前記カソード電極上に、長手方向が各前記カソード電極の長手方向に沿って配置されたターゲットとを有し、
各前記カソード電極は、長手方向が互いに平行で、各前記カソード電極上の前記ターゲットのスパッタされる面が同一平面に位置し、前記ターゲットの側面が対面するように並んで配置され、
前記ターゲットのうち、隣接する二個の前記ターゲットを一組のターゲット組とすると、スパッタリングが行われるオン電圧と、スパッタリングが停止するオフ電圧とを、前記カソード電極を介して、一組の前記ターゲット組内の二個の前記ターゲットに交互に印加する電源装置が設けられ、
前記電源装置は、一組の前記ターゲット組内では、少なくとも一個の前記ターゲットに前記オフ電圧を印加するスパッタリング装置であって、
前記ターゲット組と前記ターゲットとは一列に並べられており、前記電源装置により、前記一列の端に位置する前記ターゲット組内では、前記一列の端の方に位置する前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間が、他方の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間よりも長くされ、
前記一列の端に位置する前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間は、他の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間よりも長くされ、
前記一列の端より一つ内側の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間は、他の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間よりも短くされたスパッタリング装置。
【請求項２】
前記ターゲット組の前記オン電圧と前記オフ電圧とを繰り返す周期は互いに同じ長さにされた請求項１記載のスパッタリング装置。
【請求項３】
前記一列の両端の前記ターゲット組の間の前記ターゲット組では、前記オン電圧の印加期間は同一にされた請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のスパッタリング装置。
【請求項４】
前記真空槽は接地電位に接続され、前記オン電圧は負電圧、前記オフ電圧は正電圧又は接地電位にされた請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
前記ターゲットのうち、前記一列の両端よりも内側に位置する前記ターゲットと対面する基板が配置される基板ホルダーを有し、
前記一列の端に位置する前記ターゲットは、少なくとも一部が前記基板と対面する範囲よりも外側に位置された請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のスパッタリング装置。
【請求項６】
長手方向が互いに平行で、スパッタされる面が同一平面に位置し、側面が対面するように並んで真空槽内に配置された細長形状の複数のターゲットのうち、隣接する二個の前記ターゲットを一組のターゲット組にすると、
スパッタリングが行われるオン電圧とスパッタリングが停止するオフ電圧とを、一組の前記ターゲット組内の二個の前記ターゲットに交互に印加して前記ターゲットをスパッタし、前記真空槽内に配置された基板に薄膜を形成するスパッタリング方法であって、
前記ターゲット組と前記ターゲットとは一列に並べられており、前記ターゲットに前記オン電圧と前記オフ電圧とを印加する際には、前記一列の端に位置する前記ターゲット組内では、前記一列の端の方に位置する前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間を、他方の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間よりも長くし、
前記一列の端に位置する前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間は、他の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間よりも長くし、
前記一列の端より一つ内側の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間は、他の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間よりも短くするスパッタリング方法。
【請求項７】
前記ターゲットに前記オン電圧と前記オフ電圧とを印加する際には、前記ターゲット組の前記オン電圧と前記オフ電圧とを繰り返す周期を互いに同じ長さにする請求項６記載のスパッタリング方法。
【請求項８】
前記ターゲットに前記オン電圧と前記オフ電圧とを印加する際には、前記一列の両端の前記ターゲット組の間の前記ターゲット組では、前記オン電圧の印加期間を同一にする請求項６又は請求項７のいずれか１項記載のスパッタリング方法。
【請求項９】
前記真空槽を接地電位に接続しておき、前記ターゲットに前記オン電圧と前記オフ電圧とを印加する際には、前記オン電圧は負電圧、前記オフ電圧は正電圧又は接地電位にする請求項６乃至請求項８のいずれか１項記載のスパッタリング方法。
【請求項１０】
前記ターゲットに前記オン電圧と前記オフ電圧とを印加する前に、前記基板を前記一列の両端よりも内側に位置する前記ターゲットと対面させ、前記一列の端に位置する前記ターゲットの少なくとも一部を前記基板と対面する範囲よりも外側に位置させる請求項６乃至請求項９のいずれか１項記載のスパッタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング装置及びスパッタリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、フラットパネルディスプレイ技術が発展し、薄型テレビとしての市場が確立されるに至って、大型テレビの製造コストや生産コストを引き下げるために、ガラス基板の大型化が進んでおり、大面積のガラス基板に均一な膜厚で薄膜を形成する技術が求められている。
【０００３】
図８は従来のスパッタリング装置１００の内部構成図である。従来のスパッタリング装置１００は、真空槽１１１と、真空槽１１１内に配置された細長の複数のカソード電極１２２1、１２３1〜１２２n、１２３nと、カソード電極１２２1、１２３1〜１２２n、１２３n上に配置されたターゲット１２４1、１２５1〜１２４n、１２５nとを有している（以下、ｎは２以上の自然数を示す）。
【０００４】
カソード電極１２２1、１２３1〜１２２n、１２３nは、長手方向が互いに平行で、各カソード電極１２２1、１２３1〜１２２n、１２３n上のターゲット１２４1、１２５1〜１２４n、１２５nのスパッタされる面が同一平面に位置し、隣り合うターゲット１２４1、１２５1〜１２４n、１２５nの側面が対面するように並んで配置されている。
隣接する二個のターゲットをターゲット組１２１1〜１２１nにすると、ターゲット組１２１1〜１２１nは一列に並べられている。
【０００５】
一組のターゲット組内の二個のターゲットに電源装置１３１1〜１３１nからカソード電極１２２1、１２３1〜１２２n、１２３nを介して互いに逆極性の電圧を交互に印加すると、二個のターゲット間に放電が生じて、真空槽１１１内のスパッタリングガスがプラズマ化され、プラズマ中のイオンは負電圧が印加されたターゲットに入射してターゲットをスパッタする。一組のターゲット組内の二個のターゲットに負電圧は交互に印加され、二個のターゲットは交互にスパッタされる。ターゲットから放出された粒子は基板１４１に到達して薄膜が形成される。
【０００６】
各ターゲット１２４1、１２５1〜１２４n、１２５nの負電圧の印加期間を同一にし、印加電圧の大きさを同一にすると、図９を参照し、基板１４１表面のうち前記一列の両端よりも内側に位置するターゲット組１２１2〜１２１n-1と対面する範囲（以下、中央領域と呼ぶ）では均一な膜厚の薄膜が形成されるが、前記一列の端に位置するターゲット組１２１1、１２１nと対面する範囲（以下、端部領域と呼ぶ）では、端に近いほど近傍に位置するターゲットの数が少なくなるため、到達する粒子の量が少なくなり、薄膜の膜厚が薄くなるという問題があった。
【０００７】
端部領域の膜厚を増やすために、前記一列の端に位置するターゲット組１２１1、１２１nに印加する電圧の大きさを増加させると、図１０を参照し、前記一列の端の方のターゲット１２４1、１２５nと対面する範囲の膜厚は増加するが、他方のターゲット１２５1、１２４nと対面する範囲の膜厚も一緒に増加し、中央領域より膜厚が厚い部分が生じてしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２９０５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、基板の端部に均一な膜厚の薄膜を形成できるスパッタリング装置及びスパッタリング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽内に配置された細長の複数のカソード電極と、細長形状であり、各前記カソード電極上に、長手方向が各前記カソード電極の長手方向に沿って配置されたターゲットとを有し、各前記カソード電極は、長手方向が互いに平行で、各前記カソード電極上の前記ターゲットのスパッタされる面が同一平面に位置し、前記ターゲットの側面が対面するように並んで配置され、前記ターゲットのうち、隣接する二個の前記ターゲットを一組のターゲット組とすると、スパッタリングが行われるオン電圧と、スパッタリングが停止するオフ電圧とを、前記カソード電極を介して、一組の前記ターゲット組内の二個の前記ターゲットに交互に印加する電源装置が設けられ、前記電源装置は、一組の前記ターゲット組内では、少なくとも一個の前記ターゲットに前記オフ電圧を印加するスパッタリング装置であって、前記ターゲット組と前記ターゲットとは一列に並べられており、前記電源装置により、前記一列の端に位置する前記ターゲット組内では、前記一列の端の方に位置する前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間が、他方の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間よりも長くされ、前記一列の端に位置する前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間は、他の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間よりも長くされ、前記一列の端より一つ内側の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間は、他の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間よりも短くされたスパッタリング装置である。
本発明はスパッタリング装置であって、前記ターゲット組の前記オン電圧と前記オフ電圧とを繰り返す周期は互いに同じ長さにされたスパッタリング装置である。
本発明はスパッタリング装置であって、前記一列の両端の前記ターゲット組の間の前記ターゲット組では、前記オン電圧の印加期間は同一にされたスパッタリング装置である。
本発明はスパッタリング装置であって、前記真空槽は接地電位に接続され、前記オン電圧は負電圧、前記オフ電圧は正電圧又は接地電位にされたスパッタリング装置である。
本発明はスパッタリング装置であって、前記ターゲットのうち、前記一列の両端よりも内側に位置する前記ターゲットと対面する基板が配置される基板ホルダーを有し、前記一列の端に位置する前記ターゲットは、少なくとも一部が前記基板と対面する範囲よりも外側に位置されたスパッタリング装置である。
本発明は、長手方向が互いに平行で、スパッタされる面が同一平面に位置し、側面が対面するように並んで真空槽内に配置された細長形状の複数のターゲットのうち、隣接する二個の前記ターゲットを一組のターゲット組にすると、スパッタリングが行われるオン電圧とスパッタリングが停止するオフ電圧とを、一組の前記ターゲット組内の二個の前記ターゲットに交互に印加して前記ターゲットをスパッタし、前記真空槽内に配置された基板に薄膜を形成するスパッタリング方法であって、前記ターゲット組と前記ターゲットとは一列に並べられており、前記ターゲットに前記オン電圧と前記オフ電圧とを印加する際には、前記一列の端に位置する前記ターゲット組内では、前記一列の端の方に位置する前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間を、他方の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間よりも長くし、前記一列の端に位置する前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間は、他の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間よりも長くし、前記一列の端より一つ内側の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間は、他の前記ターゲットの前記オン電圧の印加期間よりも短くするスパッタリング方法である。
本発明はスパッタリング方法であって、前記ターゲットに前記オン電圧と前記オフ電圧とを印加する際には、前記ターゲット組の前記オン電圧と前記オフ電圧とを繰り返す周期を互いに同じ長さにするスパッタリング方法である。
本発明はスパッタリング方法であって、前記ターゲットに前記オン電圧と前記オフ電圧とを印加する際には、前記一列の両端の前記ターゲット組の間の前記ターゲット組では、前記オン電圧の印加期間を同一にするスパッタリング方法である。
本発明はスパッタリング方法であって、前記真空槽を接地電位に接続しておき、前記ターゲットに前記オン電圧と前記オフ電圧とを印加する際には、前記オン電圧は負電圧、前記オフ電圧は正電圧又は接地電位にするスパッタリング方法である。
本発明はスパッタリング方法であって、前記ターゲットに前記オン電圧と前記オフ電圧とを印加する前に、前記基板を前記一列の両端よりも内側に位置する前記ターゲットと対面させ、前記一列の端に位置する前記ターゲットの少なくとも一部を前記基板と対面する範囲よりも外側に位置させるスパッタリング方法である。
【発明の効果】
【００１１】
基板の端部に均一な膜厚の薄膜を形成できるので、大型基板の生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のスパッタリング装置の内部構成図
【図２】ターゲットとカソード電極の平面図
【図３】磁石装置の構造を説明するための模式図
【図４】一列の両端のターゲット組の間のターゲット組に印加する電圧のタイミングチャート
【図５】一列の端に位置するターゲット組に印加する電圧のタイミングチャート
【図６】本発明による薄膜の膜厚分布を説明するための模式図
【図７】ターゲットの長手方向に沿った測定位置とシート抵抗規格値との関係を示すグラフ
【図８】従来のスパッタリング装置の内部構成図
【図９】従来技術による薄膜の膜厚分布を説明するための模式図
【図１０】一列の端に位置するターゲット組の電圧値を増加させた場合の薄膜の膜厚分布を説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜スパッタリング装置の構造＞
本発明のスパッタリング装置の構造を説明する。
図１はスパッタリング装置１０の内部構成図である。
【００１４】
スパッタリング装置１０は、真空槽１１と、真空槽１１内に配置された細長の複数のカソード電極２２1、２３1〜２２n、２３nと、細長形状であり、各カソード電極２２1、２３1〜２２n、２３n上に、長手方向が各カソード電極２２1、２３1〜２２n、２３nの長手方向に沿って配置されたターゲット２４1、２５1〜２４n、２５nとを有している。
【００１５】
図２はターゲット２４1、２５1〜２４n、２５nとカソード電極２２1、２３1〜２２n、２３nの平面図である。
ここでは各ターゲット２４1、２５1〜２４n、２５nは互いに同形状であり、互いに同じ大きさである。ターゲット２４1、２５1〜２４n、２５nは導電性材料でもよいし絶縁性材料でもよい。
【００１６】
各カソード電極２２1、２３1〜２２n、２３nは、長手方向が互いに平行で、各カソード電極２２1、２３1〜２２n、２３n上のターゲット２４1、２５1〜２４n、２５nのスパッタされる面が同一平面に位置し、隣り合うターゲット２４1、２５1〜２４n、２５nの側面が対面するように並んで配置されている。
【００１７】
ここでは各ターゲット２４1、２５1〜２４n、２５nの長手方向の一端は長手方向に対して直角な一の直線上に位置し、他端は長手方向に対して直角な他の一の直線上に位置するように揃えられている。
また隣り合うターゲット２４1、２５1〜２４n、２５nの側面の間は同一間隔空けられている。
ターゲット２４1、２５1〜２４n、２５nのうち、隣接する二個のターゲットを一組のターゲット組にすると、ターゲット組は一列に並べられている。符号２１1〜２１nはターゲット組を示している。
【００１８】
図１を参照し、スパッタリング装置１０には、スパッタリングが行われるオン電圧と、スパッタリングが停止するオフ電圧とを、カソード電極２２1、２３1〜２２n、２３nを介して、一組のターゲット組内の二個のターゲットに交互に印加する電源装置３０が設けられている。
【００１９】
本実施例では、電源装置３０は複数の補助電源３１1〜３１nを有している。各補助電源３１1〜３１nはそれぞれ異なるターゲット組２１1〜２１nの二個のターゲットが配置された二個のカソード電極に電気的に接続されている。
【００２０】
電源装置３０は、一組のターゲット組内では、少なくとも一個のターゲットにオフ電圧を印加するようになっている。すなわち、一組のターゲット組内では、一方のターゲットにオン電圧が印加されている間は他方のターゲットにはオフ電圧が印加される。
【００２１】
ここでは真空槽１１は接地電位に接続され、オン電圧は負電圧であり、オフ電圧は正電圧にされている。そのため、真空槽１１内にプラズマが生成されると、プラズマ中の陽イオンは、オン電圧を印加されたターゲットに入射してスパッタするようになっている。
なお、ここではオフ電圧は正電圧であったが、オフ電圧は接地電位でもよいし、オフ電圧の印加期間中に接地電位から正電圧又は正電圧から接地電位に変化させもよい。
【００２２】
図４は前記一列の両端のターゲット組の間のターゲット組２１2〜２１n-1に印加する電圧のタイミングチャートであり、符号５１は一組のターゲット組内の二つのターゲットのうち一方に印加する電圧の時間変化を示し、符号５２は他方に印加する電圧の時間変化を示す。
【００２３】
ここでは前記一列の両端のターゲット組の間のターゲット組２１2〜２１n-1では、一組のターゲット組内の一方のターゲットのオン電圧の印加期間Ｔ1は、他方のターゲットのオン電圧の印加期間Ｔ2と同じにされている。また一組のターゲット組内の二つのターゲットでは、オン電圧の大きさとオフ電圧の大きさはそれぞれ同一にされている。そのため、一組のターゲット組内の二つのターゲットのスパッタ量は同一になる。
【００２４】
また、オン電圧の印加期間Ｔ1、Ｔ2は前記一列の両端のターゲット組の間のターゲット組２１2〜２１n-1を通して同一にされており、オン電圧の大きさとオフ電圧の大きさもそれぞれ前記一列の両端のターゲット組の間のターゲット組２１2〜２１n-1を通して同一にされている。
【００２５】
そのため、前記一列の両端のターゲット組の間のターゲット組２１2〜２１n-1では、各ターゲットのスパッタ量は同一になり、後述する基板ホルダー４２に基板４１を保持させると、基板４１表面のうち前記一列の両端のターゲット組の間のターゲット組２１2〜２１n-1と対面する範囲（以下、中央領域と呼ぶ）では単位面積当たり同一量の粒子が到達し、均一な膜厚の薄膜が形成されるようになっている。
【００２６】
図５は前記一列の端に位置するターゲット組２１1、２１nに印加する電圧のタイミングチャートであり、符号５３は一組のターゲット組内の二つのターゲットのうち前記一列の端の方に位置するターゲット２４1、２５nに印加する電圧の時間変化を示し、符号５４は他方２５1、２４nに印加する電圧の時間変化を示す。
【００２７】
電源装置３０により、前記一列の端に位置するターゲット組２１1、２１n内では、前記一列の端の方に位置するターゲット２４1、２５nのオン電圧の印加期間Ｔ3が、他方のターゲット２５1、２４nのオン電圧の印加期間Ｔ4よりも長くされている。また一組のターゲット組内の二つのターゲットでは、オン電圧の大きさは同一にされ、オフ電圧の大きさも同一にされている。そのため、後述するように、前記一列の端の方に位置するターゲット２４1、２５nのスパッタ量は、他方のターゲット２５1、２４nのスパッタ量より多くなっている。
【００２８】
また、各ターゲット組２１1〜２１nのオン電圧とオフ電圧の周期は互いに同じ長さにされ、前記一列の端に位置するターゲット２４1、２５nのオン電圧の印加期間Ｔ3は、他のターゲット２５1〜２４nのオン電圧の印加期間Ｔ1、Ｔ2、Ｔ4よりも長くされている。そのため、オン電圧の大きさとオフ電圧の大きさがそれぞれ各ターゲット組２１1〜２１nを通して同一ならば、前記一列の端に位置するターゲット２４1、２５nのスパッタ量は、他のターゲット２５1〜２４nのスパッタ量より多くなる。
【００２９】
図１を参照し、スパッタリング装置１０は、ターゲットのうち、前記一列の両端よりも内側に位置するターゲット２５1〜２４nと対面する基板４１が配置される基板ホルダー４２を有している。
前記一列の端に位置するターゲット２４1、２５nは、少なくとも一部が基板４１と対面する範囲よりも外側に位置されている。すなわち、基板４１の表面はターゲット２４1〜２５nと対面する範囲の内側に含まれており、ターゲット２４1〜２５nと対面する範囲の外側にはみ出さないようになっている。
【００３０】
＜スパッタリング方法＞
上述のスパッタリング装置１０を用いた成膜方法を説明する。
前記一列の端に位置するターゲット組２１1、２１n内において、前記一列の端の方に位置するターゲット２４1、２５nのオン電圧の印加期間Ｔ3と他方のターゲット２５1、２４nのオン電圧の印加期間Ｔ4との割合を、基板４１表面に形成される薄膜のうち前記一列の端の方に位置するターゲット２４1、２５nと対面する範囲の膜厚と、他方のターゲット２５1、２４nと対面する範囲の膜厚とが同一になるように、前記一列の端の方に位置するターゲットのオン電圧の印加期間Ｔ3の方が他方のオン電圧の印加期間Ｔ4よりも長くなる値に、シミュレーションや試験によりあらかじめ定めておく。
【００３１】
スパッタリング装置１０は、真空槽１１内を真空排気する真空排気装置１２と、真空槽１１内にスパッタリングガスを供給するガス供給部１３とを有している。
真空排気装置１２により真空槽１１内を真空排気して真空雰囲気を形成する。以後真空排気装置１２による真空排気を継続して、真空槽１１内の真空雰囲気を維持する。
【００３２】
真空槽１１内の真空雰囲気を維持しながら、真空槽１１内に基板４１を基板ホルダー４２に保持させた状態で搬入し、ターゲットのうち前記一列の両端よりも内側に位置するターゲット２５1〜２４nのスパッタされる面と対面する位置で静止させる。前記一列の端に位置するターゲット２４1、２５nは、少なくとも一部が基板４１と対面する範囲よりも外側に位置される。
ガス導入部から真空槽１１内にスパッタリングガスを導入する。ここではスパッタリングガスにＡｒガスを使用する。
【００３３】
電源装置３０からオン電圧とオフ電圧とをカソード電極２２1、２３1〜２２n、２３nを介してターゲット２４1、２５1〜２４n、２５nに交互に印加する。一組のターゲット組内では、少なくとも一個のターゲットにオフ電圧を印加する。
各ターゲット組２１1〜２１nのオン電圧とオフ電圧の周期を互いに同じにし、ここでは０．１ｋＨｚ〜５ｋＨｚの周期にする。
【００３４】
また少なくとも前記一列の両端より内側のターゲット組２１2〜２１n-1では、オン電圧の大きさを同一にし、オフ電圧の大きさを同一にする。
一組のターゲット組内の隣接する二つのターゲットに互いに逆極性の電圧を印加すると、二つのターゲットの表面の間で放電が発生し、導入されたスパッタリングガスがプラズマ化される。
【００３５】
カソード電極２２1、２３1〜２２n、２３nのうちターゲット２４1、２５1〜２４n、２５nが配置された表面とは逆の裏面側には磁石装置２６1、２７1〜２６n、２７nが配置されている。
各磁石装置２６1、２７1〜２６n、２７nの構造は互いに同じであり、符号２６1の磁石装置で代表して説明する。
【００３６】
図３は磁石装置２６1の構造を説明するための模式図である。
磁石装置２６1は環状にされた第一の磁石２６ａと、第一の磁石２６ａのリングの内側に配置された第二の磁石２６ｂとを有している。第一、第二の磁石２６ａ、２６ｂはそれぞれ厚み方向の両端に磁極を有している。
【００３７】
第一、第二の磁石２６ａ、２６ｂは、互いに逆極性の磁極をカソード電極２２1の裏面に向けられており、カソード電極２２1とは逆側の面には磁石板２６ｃが密着して固定されている。
ここでは第一の磁石２６ａのＮ極と第二の磁石２６ｂのＳ極がカソード電極２２1の裏面と対面されているが、第一の磁石２６ａのＳ極と第二の磁石２６ｂのＮ極がカソード電極２２1の裏面と対面されていてもよい。
【００３８】
第一、第二の磁石２６ａ、２６ｂの間にはターゲット２４1の表面を通る磁力線が形成され、プラズマ中のイオンは磁力線に捕捉される。
ターゲット２４1にオン電圧が印加されると、プラズマ中のイオンは磁力線に捕捉されながらターゲット２４1の表面に入射して、ターゲット２４1をスパッタする。
【００３９】
磁石装置２６1には磁石移動装置２９が設けられている。磁石移動装置２９はモーターであり、動力を磁石装置２６1に伝達して、磁石装置２６1をターゲット２４1表面と平行な平面内で移動できるように構成されている。
【００４０】
ターゲット２４1表面のうち磁束密度の高い部分では低い部分よりスパッタ量が大きくなるが、磁石移動装置２９により磁石装置２６1を移動させて、磁束密度の高い部分をターゲット２４1表面内で移動させると、ターゲット２４1表面内ではスパッタ量に差が生じず、ターゲット２４1表面が均一にスパッタされる。
図１を参照し、スパッタされたターゲット２４1、２５1〜２４n、２５nの粒子は基板４１表面に到達して付着し、基板４１表面に薄膜が形成される。
【００４１】
図４を参照し、前記一列の両端のターゲット組の間のターゲット組２１2〜２１n-1では、一組のターゲット組内の一方のターゲットのオン電圧の印加期間Ｔ1を、他方のターゲットのオン電圧の印加期間Ｔ2と同じにする。すると、一組のターゲット組内の隣接する二つのターゲットのスパッタ量は互いに同じになる。
【００４２】
また、オン電圧の印加期間を前記一列の両端のターゲット組の間のターゲット組２１2〜２１n-1を通して同一にする。すると、前記一列の両端のターゲット組の間のターゲット組２１2〜２１n-1の各ターゲットのスパッタ量は互いに同じになる。
【００４３】
基板４１表面はターゲットのうち前記一列の両端よりも内側に位置するターゲット２５1〜２４nと対面されており、基板４１表面のうち前記中央領域には単位面積当たり同一量の粒子が到達して付着し、前記中央領域には均一な膜厚の薄膜が形成される。
【００４４】
図５を参照し、前記一列の端に位置するターゲット組２１1、２１n内では、前記一列の端の方に位置するターゲット２４1、２５nのオン電圧の印加期間Ｔ3を、他方のターゲット２５1、２４nのオン電圧の印加期間Ｔ4よりも長い所定の長さにする。
【００４５】
すると、前記一列の端に位置するターゲット２４1、２５nのスパッタ量は従来より増加し、前記一列の端より一つ内側のターゲット２５1、２４nのスパッタ量は従来より減少する。各ターゲット２４1〜２５nから放出された粒子の重ね合わせの効果により、基板４１表面のうち前記一列の端に位置するターゲット２４1、２５nと対面する範囲の粒子到達量と前記一列の端より一つ内側のターゲット２５1、２４nと対面する範囲の粒子到達量が同一になり、前記端部領域には均一な膜厚の薄膜が形成される。
【００４６】
各ターゲット組２１1〜２１nのオン電圧とオフ電圧の周期は互いに同じ長さであり、前記一列の端に位置するターゲット２４1、２５nのオン電圧の印加期間Ｔ3は他のターゲット２５1〜２４nのオン電圧の印加期間Ｔ1、Ｔ2、Ｔ4よりも長く、前記一列の端より一つ内側のターゲット２５1、２４nのオン電圧の印加期間Ｔ4は他のターゲット２４1、２４2〜２５n-1、２５nのオン電圧の印加期間Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3よりも短くなる。
【００４７】
前記端部領域と前記中央領域にそれぞれ均一な膜厚の薄膜が形成できても、ターゲット２４1〜２５n表面と基板４１表面との間の間隔や、ターゲット２４1〜２５nと基板４１の形状、大きさ等の条件により、前記端部領域の薄膜の膜厚と前記中央領域の薄膜の膜厚との間に差が生じる場合がある。
【００４８】
前記端部領域の薄膜の膜厚が前記中央領域の薄膜の膜厚より薄い場合には、前記一列の端に位置するターゲット組２１1、２１nに印加する電圧の大きさを増加させる。すると、前記一列の端に位置するターゲット組２１1、２１nのスパッタ量が増加し、前記端部領域の膜厚が増加して、前記端部領域と前記中央領域の膜厚の差が縮まる。
または前記一列の両端より内側のターゲット組２１2〜２１n-1に印加する電圧の大きさを減少させて、前記中央領域の膜厚を減少させ、前記端部領域と前記中央領域の膜厚の差を縮めてもよい。
【００４９】
前記端部領域の薄膜の膜厚が前記中央領域の薄膜の膜厚より厚い場合には、前記一列の端に位置するターゲット組２１1、２１nに印加する電圧の大きさを減少させる。すると、前記一列の端に位置するターゲット組２１1、２１nのスパッタ量が減少し、前記端部領域の膜厚が減少して、前記端部領域と前記中央領域の膜厚の差が縮まる。
または前記一列の両端より内側のターゲット組２１2〜２１n-1に印加する電圧の大きさを増加させて、前記中央領域の膜厚を増加させ、前記端部領域と前記中央領域の膜厚の差を縮めてもよい。
このようにして、基板４１表面のうち前記端部領域と前記中央領域には互いに同じ膜厚の薄膜が形成される。
【実施例】
【００５０】
前記一列の一端に位置するターゲット組２１1のカソード電極２２1、２３1に長手方向の長さが２２００ｍｍのＣｕ（銅）のターゲット２４1、２５1をそれぞれ配置した。
電源装置３０のオン電圧とオフ電圧の周期を１ｋＨｚに設定し、前記一列の端の方に位置するターゲット２４1のオン電圧の印加期間Ｔ3を０．５ｍｓｅｃ、他方のターゲット２５1のオン電圧の印加期間Ｔ4を０．５ｍｓｅｃに設定した。一周期に対する前記一列の端の方に位置するターゲット２４1のオン電圧の印加期間Ｔ3をデューティー比と呼ぶと、デューティー比は５０％である。
【００５１】
真空槽１１内を真空排気して真空雰囲気を形成した後、真空槽１１内に基板４１を搬入し、前記一列の両端よりも内側に位置するターゲット２５1〜２４nと対面する位置で静止させる。このとき前記一列の端に位置するターゲット２４1、２５nの少なくとも一部は基板４１と対面する範囲よりも外側に位置される。
【００５２】
真空槽１１内にＡｒガスを導入し、電源装置３０から前記一端に位置するターゲット組２１1の二つのターゲット２４1、２５1だけに交互にオン電圧とオフ電圧とを印加してスパッタリングを行って、基板４１の表面にＣｕの薄膜を形成した。
薄膜を形成した後、ターゲット２４1、２５1への電圧印加を停止し、真空槽１１内へのＡｒガスの導入を停止し、真空槽１１内の真空雰囲気を維持しながら基板４１を真空槽１１の外側に搬出した。
【００５３】
次いで、基板４１表面のうち前記一端に位置するターゲット組２１1内の端の方のターゲット２４1と対面していた範囲のシート抵抗と、他方のターゲット２５1と対面していた範囲のシート抵抗を、ターゲット２４1、２５1の長手方向に沿った複数の測定位置で測定した。
測定したシート抵抗を１．２Ω／□で割ってシート抵抗規格値［％］を得た。測定結果を図７に示す。なお、薄膜はＣｕ膜であり、シート抵抗規格値は薄膜の膜厚に反比例する。
【００５４】
次いで、前記一端に位置するターゲット組２１1の二個のターゲットのうち、前記一列の端の方に位置するターゲット２４1のオン電圧の印加期間Ｔ3を０．６ｍｓｅｃ、他方のターゲット２５1のオン電圧の印加期間Ｔ4を０．４ｍｓｅｃに変更し（デューティー比は６０％である）、上述の成膜工程と測定工程とを繰り返した。測定結果を図７に重ねて示す。
【００５５】
さらに、前記一端に位置するターゲット組２１1の二個のターゲットのうち、前記一列の端の方に位置するターゲット２４1のオン電圧の印加期間Ｔ3を０．７ｍｓｅｃ、他方のターゲット２５1のオン電圧の印加期間Ｔ4を０．３ｍｓｅｃに変更し（デューティー比は７０％である）、上述の成膜工程と測定工程とを繰り返した。測定結果を図７に重ねて示す。
【００５６】
図７の測定結果を見ると、デューティー比を大きくするほど、すなわち前記一列の端の方に位置するターゲット２４1のオン電圧の印加期間Ｔ3を長くし、他方のターゲット２５1のオン電圧の印加期間Ｔ4を短くするほど、前記一列の端の方に位置するターゲット２４1と対面する範囲のシート抵抗規格値を小さく（すなわち薄膜の膜厚を厚く）でき、他方のターゲット２５1と対面する範囲のシート抵抗規格値を大きく（すなわち薄膜の膜厚を薄く）できることが分かる。
【００５７】
図７ではデューティー比が５０％のときに前記一端に位置するターゲット組２１1の二つのターゲットとそれぞれ対面する範囲のシート抵抗規格値の差が最も小さくなるが、前記一端に位置するターゲット組２１1だけではなく、他のターゲット組２１2〜２１nも一緒にスパッタすると、各ターゲットから放出された粒子の重ね合わせの効果により、端から離れるほど膜厚が増加し、デューティー比が５０％では前記一端に位置するターゲット組２１1の二つのターゲットとそれぞれ対面する範囲のシート抵抗規格値の差が広がり、一方、デューティー比が６０％又は７０％ではその差が縮まる。
【符号の説明】
【００５８】
１０……スパッタリング装置
１１……真空槽
２１1〜２１n……ターゲット組
２２1、２３1〜２２n、２３n……カソード電極
２４1、２５1〜２４n、２５n……ターゲット
３０……電源装置
４１……基板
４２……基板ホルダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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